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化學(xué)教材 “分解過氧化氫制氧氣的反應(yīng)中二氧化錳的催化作用”,以及“尋找新的催化劑”研究性實驗,引起了化學(xué)探究小組的興趣。
【提出問題】氧化鐵、氧化銅能否作過氧化氫溶液分解的催化劑?如果能,其催化效果如何?
【實驗探究1】
實驗步驟 | 實驗現(xiàn)象 |
①分別量取5 mL5%過氧化氫溶液放入A、B 兩支試管中,向A試管中加入a g氧化鐵粉末,并分別在A、B兩支試管中插入帶火星的木條,觀察現(xiàn)象。 | A試管中產(chǎn)生大量氣泡,帶火星木條復(fù)燃,B試管中無明顯現(xiàn)象 |
②待A試管中沒有現(xiàn)象發(fā)生時,重新加入過氧化氫溶液,并把帶火星的木條伸入試管內(nèi),如此反復(fù)多次實驗,觀察現(xiàn)象。 | 試管中均產(chǎn)生大量氣泡,帶火星木條均復(fù)燃 |
③將實驗②中的剩余物小心過濾,并將所得濾渣進(jìn)行洗滌、干燥、稱量,所得固體質(zhì)量仍為a g。 | |
④分別量取5 mL5%過氧化氫溶液放入C、D 兩支試管中,向C試管中加入a g氧化鐵粉末,向D試管中加入a g二氧化錳粉末,觀察現(xiàn)象。 |
(1)A中產(chǎn)生的氣體是 ;
(2)實驗②、③證明:氧化鐵的 和 在反應(yīng)前后均沒有發(fā)生變化,可以作過氧化氫分解的催化劑;
(3)寫出氧化鐵催化過氧化氫分解的文字表達(dá)式 。
(4)實驗設(shè)計④的目的是 ,若實驗④觀察到D試管中產(chǎn)生氣泡的速率更快,由此你可以得到的結(jié)論是
。
【實驗探究2】小雨以生成等體積的氧氣為標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計了下列三組實驗(其它可能影響實驗的因素均忽略).
實驗序號 | KclO3質(zhì)量 | 其它物質(zhì)質(zhì)量 | 待測數(shù)據(jù) |
① | 1.2g | / | |
② | 1.2g | CuO 0.5g | |
③ | 1.2g | MnO2 0.5g |
(MnO2二氧化錳,CuO氧化銅)
(1)上述實驗應(yīng)測量的“待測數(shù)據(jù)”是 ;
(2)若實驗②比實驗①的“待測數(shù)據(jù)”更 (填“大”或“小”),說明氧化銅能加快氯酸鉀的分解速率.
(3)【預(yù)期結(jié)論】氧化銅能作氯酸鉀分解的催化劑.你認(rèn)為小雨設(shè)計實驗③和實驗②對比的目的是
(4)若要證明氧化銅是氯酸鉀的催化劑,需要進(jìn)行兩個實驗
① ;
② 。
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某化學(xué)興趣小組的同學(xué)對空氣中氧氣含量的測定實驗進(jìn)行探究。
(1)如右圖所示裝置和藥品進(jìn)行實驗,待紅磷燃燒熄滅、裝置冷卻后打開止水夾后看到 。
(2)甲同學(xué):用木炭替代紅磷完成上述實驗,發(fā)現(xiàn)集氣瓶內(nèi)并沒有吸入水,其原因是 ,經(jīng)過思考該同學(xué)向集氣瓶內(nèi)加入 ,再重新實驗,得到了氧氣約占空氣體積1/5的結(jié)論。
(3)乙同學(xué):用鐵絲替代紅磷,完成上述實驗,發(fā)現(xiàn)集氣瓶內(nèi)并沒有吸入水,其原因是 。
(4)丙同學(xué)用鎂條代替紅磷來測定空氣中氧氣的含量。結(jié)果卻發(fā)現(xiàn)倒吸的水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過集氣瓶內(nèi)空氣體積的1/5。你認(rèn)為造成此現(xiàn)象的原因可能是 。
A.裝置有點漏氣 B.沒有冷卻到室溫就打開止水夾
C.鎂條的量不足 D.鎂條與空氣中的其它氣體發(fā)生了反應(yīng)
(5)小組內(nèi)同學(xué)反思上述實驗的探究過程后認(rèn)為:用燃燒法測定空氣中氧氣含量的實驗時,在藥品的選擇或生成物的要求上應(yīng)考慮的是 。
(6)小組內(nèi)同學(xué)還對該實驗進(jìn)行了如下改進(jìn)。(已知試管容積為 35mL).
實驗的操作步驟如下:①點燃酒精燈。②撤去酒精燈,待試管冷卻后松開彈簧夾。
③將少量紅磷平裝入試管中,將20mL的注射器活塞置于10mL刻度處,并按下圖中所示的連接方式固定好,再將彈簧夾緊橡皮管。④讀取注射器活塞的數(shù)據(jù)。
你認(rèn)為正確的實驗操作順序是 (填序號)。
待試管冷卻后松開彈簧夾,注射器活塞將從10mL刻度處慢慢前移到約為 mL刻度處才停止。
若操作③中沒有用彈簧夾夾橡皮管,其他操作步驟相同,則實驗過程中看到的現(xiàn)象有 ,待試管冷卻后,注射器活塞將停在 mL處.
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